Wyhodowanie dodatkowej warstwy atomów krzemu na podłożu w postaci płytki krzemowej ma kilka zalet:
W procesach obróbki krzemu CMOS kluczowym etapem procesu jest wzrost epitaksjalny (EPI) na podłożu płytki.
1、Poprawa jakości kryształu
Początkowe wady i zanieczyszczenia podłoża: Podczas procesu produkcyjnego podłoże wafla może mieć pewne wady i zanieczyszczenia. Wzrost warstwy epitaksjalnej może wytworzyć wysokiej jakości monokrystaliczną warstwę krzemu o niskim stężeniu wad i zanieczyszczeń na podłożu, co jest kluczowe dla późniejszej produkcji urządzenia.
Jednolita struktura krystaliczna: wzrost epitaksjalny zapewnia bardziej jednolitą strukturę krystaliczną, redukując wpływ granic ziaren i defektów w materiale podłoża, co poprawia ogólną jakość kryształu wafla.
2、poprawa wydajności elektrycznej.
Optymalizacja charakterystyki urządzenia: Poprzez wzrost warstwy epitaksjalnej na podłożu, stężenie domieszkowania i rodzaj krzemu mogą być precyzyjnie kontrolowane, optymalizując wydajność elektryczną urządzenia. Na przykład, domieszkowanie warstwy epitaksjalnej może być precyzyjnie regulowane, aby kontrolować napięcie progowe MOSFET-ów i inne parametry elektryczne.
Zmniejszenie prądu upływu: Wysokiej jakości warstwa epitaksjalna ma mniejszą gęstość defektów, co pomaga zmniejszyć prąd upływu w urządzeniach, a tym samym poprawić ich wydajność i niezawodność.
3、poprawa wydajności elektrycznej.
Zmniejszanie rozmiaru funkcji: W mniejszych węzłach procesowych (takich jak 7 nm, 5 nm) rozmiar funkcji urządzeń nadal się kurczy, co wymaga bardziej wyrafinowanych i wysokiej jakości materiałów. Technologia wzrostu epitaksjalnego może sprostać tym wymaganiom, wspierając produkcję wysokowydajnych i wysokogęstościowych układów scalonych.
Zwiększanie napięcia przebicia: Warstwy epitaksjalne można projektować z wyższymi napięciami przebicia, co jest krytyczne dla produkcji urządzeń o dużej mocy i wysokim napięciu. Na przykład w urządzeniach energetycznych warstwy epitaksjalne mogą poprawić napięcie przebicia urządzenia, zwiększając bezpieczny zakres działania.
4、Zgodność procesów i struktury wielowarstwowe
Struktury wielowarstwowe: Technologia wzrostu epitaksjalnego umożliwia wzrost struktur wielowarstwowych na podłożach, przy czym różne warstwy mają różne stężenia i typy domieszek. Jest to bardzo korzystne dla produkcji złożonych urządzeń CMOS i umożliwia integrację trójwymiarową.
Zgodność: Proces wzrostu epitaksjalnego jest w pełni kompatybilny z istniejącymi procesami produkcji CMOS, co ułatwia integrację z bieżącymi procesami produkcyjnymi bez konieczności wprowadzania znaczących modyfikacji w liniach technologicznych.
Streszczenie: Zastosowanie wzrostu epitaksjalnego w procesach krzemu CMOS ma na celu przede wszystkim poprawę jakości kryształu wafli, optymalizację wydajności elektrycznej urządzenia, obsługę zaawansowanych węzłów procesowych i spełnienie wymagań produkcji układów scalonych o wysokiej wydajności i gęstości. Technologia wzrostu epitaksjalnego umożliwia precyzyjną kontrolę domieszkowania i struktury materiału, poprawiając ogólną wydajność i niezawodność urządzeń.
Czas publikacji: 16-10-2024